基于概率密度函数的铸铁石墨颗粒分布研究

介绍了基于概率密度函数的铸铁石墨颗粒空间分布均匀性的分析方法:以微焦点CT扫描所获取的数据为基础,结合概率密度函数的非参数估计,提出了以K=∫R[P(x)-1/V]2dx为表征量的石墨颗粒三维空间分布均匀性的定量评价方法。通过对不同厚度下所获取的石墨颗粒三维空间分布均匀性程度进行分析研究,得出以下结论:(1)该方法能够有效地定量描述石墨颗粒的空间分布均匀性,且随着厚度的增加,石墨颗粒分布越不均匀;(2)该方法可以为球墨铸铁中石墨球聚集生长及石墨球不均匀性对性能的影响提供一定的理论依据。     

基于分形的铸铁石墨颗粒形态的评定方法

提出了基于分形的铸铁石墨颗粒形态评定的三种方法，研究了分形参数用于描述石墨颗粒形态物理意义，讨论这些方法的实际应用。     

半固态A356铝合金初生相多重分形分析

采用多重分形理论研究半固态A356铝合金初生相,计算了其多重分形谱。结果表明,半固态A356铝合金初生相具有多重分形特征。螺旋角度为540°时,在4组螺旋角度试验中其多重分形谱宽Δα最小,初生相分布最均匀集中。浇注温度为635℃时,在4组浇注温度试验中其多重分形谱宽Δα最小,初生相分布最均匀集中。所有计算的8组试验的谱函数对称度Δf均大于0,谱函数f(α)形态都呈向左的钩状,其计算大概率子集占主要地位。多重分形谱谱宽Δα,谱函数对称度Δf和谱函数f(α)等参数可以定量表征其分布均匀性的差异,从一个新的角度去描述半固态微观组织特征。     

铸造用α淀粉复合粘结剂粉体粒度分布的分形研究

模拟混砂机混碾过程，应用分形几何理论研究了α淀粉复合粘结剂及其各组分粉体的粒度分布特征，发现其粒度分布具有分形结构。分维可作为描述粉体粒度分布特征的一个序参量，其大小反映了粉体颗粒的粗细程度和集中、不均匀特征，即粉体粒度分布的空间结构性；且在监控粉磨机械效率、估测颗粒级配、分析设计复合粘结剂结构及性能等方面具有重要意义。最后，对按照本分形理论混制的型砂性能进行了实际测试和浇注实验验证。     

SiCp／Al－4％Mg复合材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出以基体晶粒与颗粒直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据模拟了ＳｉＣｇ／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布，结果表明：颗粒分布的均匀性随冷却速度、颗粒直径的增大而提高。试验结果与模拟结果吻合良好．     

SiCp／AI—4%Mg复合材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出以基体晶粒与颗粒直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据模拟了ＳｉＣｐ／ＡＩ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布，结果表明；颗粒分布的均匀性随冷却速度，颗粒直径的增大而提高。试验结果与模拟结果吻合良好。     

Al_2O_（3（p））／Al－4％Mg复含材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出了以基体晶粒与增强颗粒的直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据，模拟了Ａｌ２Ｏ３（ｐ）／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布。结果表明，颗粒分布的均匀性随冷却速度、颗粒直径的增大而提高；试验结果与模拟结果吻合良好。     

Al2O3（p）／Al—4%Mg复合材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出了以基体晶料与增强颗粒的直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据，模拟了Ａｌ２Ｏ３（ｐ）／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布。结果表明，颗粒分布的均匀性随冷却速度，颗粒直径的增大面提高；试验结果与模拟结果吻合良好。     

基于多重分形的可磨耗涂层相结构表征及高速刮磨行为分析

目的研究不同结构铝硅聚苯酯(AlSi-PHB)低温封严涂层中聚苯酯相的分布在高速刮磨条件下与涂层刮削力的关系。方法利用大气等离子喷涂方法制备三种不同结构的AlSi-PHB封严涂层,采用扫描电镜和激光共聚焦设备获得涂层截面形貌的金相照片,通过Matlab软件得出表征聚苯酯相分布的多重分形谱。采用UMT-2微摩擦磨损实验机得到摩擦系数。通过高速转子试验台测得涂层在给定高速刮磨条件下的刮削力,并分析涂层的摩擦磨损机制。结果多重分形谱可以定量表征聚苯酯相的分布及大小颗粒数目比例。三种摩擦副得到的摩擦系数分别为0.64、0.56、0.55,高速刮磨过程中的刮削力分别为104、154、90 N。三种涂层都发生了微观切削和粘着磨损的摩擦磨损机制。结论在聚苯酯相含量相差不多的情况下,平均摩擦系数与聚苯酯相含量、分布均匀程度及颗粒大小数目比例有关:聚苯酯含量越多,平均摩擦系数越小;在聚苯酯相含量相差不多的情况下,聚苯酯相分布越均匀,颗粒越细小,摩擦系数越小。同时,聚苯酯相的分布均匀程度会影响高速刮磨过程中的刮削力,聚苯酯相分布越均匀,涂层结合强度越高,刮削力越大,涂层越不容易发生脱落。     

日本研制出碳钢预处理时的石墨颗粒弥散技术

日本东北国家工业研究所的科研人员研制出一种细石墨颗粒弥散技术 ,用于含微量钛和锆的中碳钢在 5 0 0～ 70 0℃的热处理。从而使钢的冷加工性和力学性能得到实质性的提高。这项新技术能够保证 1～ 2ｈ完成石墨化 ,只相当于过去所需时间的十分之一。 3～ 5 μｍ尺寸的细石墨呈均匀弥散分布状态。这种新碳钢大大缩减了热处理平均所需的半天时间 ,并且避免了石墨颗粒的粗化 ,而粗化会削弱材料的力学性能。最新研制出的石墨颗粒弥散技术包括在中碳钢中添加少许钛和锆 (低于 0 1 % )的技术 ,其形成的细小碳化物不仅可充当石墨的不均匀成核场所 …     

基于Matlab的球铁石墨的定量分析

随着铸铁产业的持续发展,球墨铸铁中石墨图像的定量分析迫切需要一种简便、精确、自动的检测方法。采用Matlab图像工具箱编程,对球墨铸铁石墨图像进行灰度变换、边缘检测、图像形态学及种子填充等一系列图像处理,其中在边缘检测中采用Roberts算子与Canny算子相结合的方法。在分析石墨颗粒形态特征和分布特征的基础上,提取了整体似圆度、取向角、分布距离以及石墨面积百分数4个特征量,利用这4个特征参数可以综合地反映球铁中石墨颗粒的形态及位置状态。对不同冷却条件下球铁试样中的石墨图像进行了分析,结果表明该方法能有效地用于球铁石墨的定量分析。     

High Temperature Oxidation Behavior of Flake and Spheroidal Graphite Cast Irons

Flake and spheroidal graphite cast irons with similar composition were subjected to high temperature oxidation to investigate graphite morphology and distribution effects on the oxidation behavior. High temperature oxidation tests were conducted between 400 and 750 °C in air. For comparison low carbon steel was also tested.Graphite morphology obviously affected high-temperature oxidation resistance. The flake graphite cast iron exhibited the worst high-temperature oxidation resistance compared with spheroidal graphite cast iron. Since graphite flakes provide suitable sites for the iron oxide growth and are almost interconnected, the iron oxide grows faster and penetrates along the graphite flakes boundaries resulting in the subsurface oxidation. Due to the severe subsurface oxidation flake graphite cast iron parabolic rate constants are five times higher than that of the spheroidal graphite cast iron. However, spheroidal graphite cast iron parabolic rate constants and oxide layer thickness are similar to those of the low carbon steel. Therefore, graphite flakes have negative effect on the cast iron high temperature oxidation resistance.     

风力发电机组球墨铸铁件的超声波检测

风力发电机组中球墨铸铁得到大量的使用。球墨铸铁的无损检测一般采用超声波检测和磁粉检测,国外风电企业都有严格的球墨铸铁检测规程,随着国内对球墨铸铁检测的重视程度不断提高,球墨铸铁检测的风力发电行业规范也颁布实施。介绍了球墨铸铁的超声波检测特点,以及国外风电企业对球墨铸铁超声波检测的规程,最后介绍风电典型球墨铸铁结构的超声波检测方法。     

球铁铝锭模材料热疲劳性能的研究

模拟铝锭模的使用条件,研究了不同基体组织球墨铸铁的热疲劳性能.结果表明,退火铁素体铝铸锭模使用寿命最长.该铝锭模安装在包头铝业公司的2台铝锭连续铸造机上使用,平均每天铸锭48t/台,连续使用410天.而普通材质的球铁铝锭模使用寿命仅为120到150天左右.     

同质焊缝球墨铸铁焊条的研制

研制了一种适合于球墨铸铁与球墨铸铁以及球墨铸铁与结构钢焊接的专用球墨铸铁焊条，通过试验确定了球墨铸铁焊条的合金成分并给出了比较合理的焊芯和焊条药皮化学成分。采用该焊条对球墨铸铁焊接时，可以达到同质焊缝要求。测试结果表明，焊缝金属的化学成分、金相组织均满足焊接球墨铸铁的要求，焊缝的硬度在190～230HB之间，焊缝中石墨球化稳定，焊条具有良好的焊接工艺性能。     

Influence of boron on ferrite formation in copper-added spheroidal graphite cast iron

This paper reviews the original work of the authors published recently,describing the influence of B on the matrix of the Cuadded spheroidal graphite cast iron.The effect of Cu has been corrected as a ferrite formation promoter in the matrix of the grey cast iron by the usage of high-purity material.Also,this paper focuses on the ferrite formation and the observation of the Cu distribution in the B-added and B-free Cu-containing spheroidal graphite cast iron.The Cu film on the spheroidal graphite can be successfully observed in the B-free sample using a special etching method.However,in the B-added sample,no Cu film could be found,while the secondary graphite was formed on the surface of the spheroidal graphite.The interaction between B and Cu is stressed as a peculiar phenomenon by the employment of a contrast experiment of B and Mn.The heat treatment could make Cu precipitate more significantly in the eutectic cells and in the matrix in the form of large Cu particles because of the limited solubility of Cu.     

球墨铸铁件表面片状石墨层的应用

球墨铸铁具有较佳的高温强度,灰口铸中片状石墨对铝合人具有抗蚀性;利用片状石墨可防止铝液侵蚀金属基体的特性,设计制作表面为灰口铸件材质的热电偶保护,使控温热电偶不因熔液溶穿保护管而损坏。     

国外新版球墨铸铁标准

欧洲标准EN1563：1997在大量实验数据基础上,大幅度扩充和改进了球铁铸件标准,更加适应巨型重要球铁铸件的生产和技术发展需要。已为英法德意丹麦等27个欧洲国家等效采用作为国家标准。新版国际标准ISO1083：2004《球墨铸铁-分级》,也等效采用了欧洲标准EN1563：1997。     

QT600-3、QT450-10球墨铸铁件的铸造技术

根据球墨铸铁铸造的理论依据,结合具体生产实践,对QT600—3、QT450—10的铸造工艺进行了实验研究和分析,并分别设计了相应的解决措施去消除缺陷,然后通过大批量生产和跟踪调查,对措施的有效性进行了改进、修正和评价,使铸造工艺更合理。综合多年的实践,介绍了球墨铸铁件在生产工艺过程中的优质控制,通过严格控制化学成分、生产工艺过程,使球化、孕育处理效果较好,达到了所需球墨铸铁的性能指标,获得了较好的技术经济效果。     

硅铝耐热球铁的质量控制

试验了一种硅铝耐热球铁,各成分的质量分数分别为：w(C)=1.8%-2.8%,w(Si)=4.5%-6.0A%,w(Al)=5.5%-7.0%,w(Mn)≤0.100%,w(S)≤0.030%,w(Mg)=0.030%-0.065%和w(RE)=0.020%-0.040%,此合金可以在1000℃以下使用,就硅铝耐热球铁的特性、选择和使用方法等进行质量控制作了介绍。